[Informazioni sui compositi] Classificazione, caratteristiche prestazionali e analisi applicativa degli adesivi a base di resina epossidica

Gli adesivi in ​​resina epossidica sono formulati con resina epossidica come corpo principale. Sono presenti gruppi epossidici alle estremità delle macromolecole della resina, gruppi idrossilici e legami eterei tra le catene, mentre gruppi idrossilici e legami eterei continueranno a essere generati durante il processo di polimerizzazione. La struttura contiene anelli benzenici ed eterocicli. Queste strutture determinano che gli adesivi in ​​resina epossidica abbiano prestazioni eccellenti. Gli adesivi in ​​resina epossidica sono adesivi con una lunga storia di utilizzo e applicazioni estremamente ampie. Grazie alla loro forza, diversità ed eccellente adesione a una varietà di superfici incollate, gli adesivi in ​​resina epossidica sono stati ampiamente riconosciuti dagli utenti. Hanno partecipato e accelerato la rivoluzione tecnologica in alcuni settori industriali. Le resine epossidiche possono essere utilizzate per incollare metalli, vetro, ceramica, molte plastiche, legno, cemento e alcune altre superfici.
Più di 10% delle resine epossidiche prodottenegli Stati Uniti vengono utilizzate come adesivi. In passato, la modifica delle resine epossidiche da parte delle persone era limitata alla gomma, come il carbossile-gommanitrilica terminata, idrossile-gommanitrilica terminata, gomma polisolfuro, ecc. Negli ultimi anni, la modifica della resina epossidica è stata continuamente approfondita e i metodi di modifica cambiano ogni giorno che passa, come il metodo della rete compenetrante, il metodo di copolimerizzazione chimica, ecc., in particolare i cristalli liquidi Il metodo di tenacizzazione e il metodo di tenacizzazione connanoparticelle sono i punti caldi della ricercanegli ultimi anni. Con l'istituzione del modello di sviluppo di "scala, elevata purificazione, raffinazione, specializzazione, serializzazione e funzionalizzazione", la ricerca sulla modifica della resina epossidica sta cambiando ogni giorno che passa ed è diventata il centro dell'attenzionenel settore. Promuoverà l'ulteriore e più ampia applicazione della resina epossidicanell'edilizia economica enella vita delle persone.
1. Gli adesivi epossidici con prestazioni eccellenti hanno un'ampia gamma di applicazioni
Incollaggio adesivo (legame, legame, legame, legame) si riferisce alla tecnologia di collegamento delle superfici di oggetti omogenei o eterogenei con adesivi, che ha le caratteristiche di distribuzione dello stress, tessuto adesivo continuo, leggerezza o sigillatura e bassa temperatura di processonella maggior parte dei processi. L'incollaggio adesivo è particolarmente adatto per il collegamento di diversi materiali, diversi spessori, ultra-specifiche sottili e componenti complessi. Gli adesivi si stanno sviluppando più rapidamentenelle ultime generazioni, con un'ampia gamma di settori applicativi, e hanno un impatto significativo sul progresso dell'alta-scienza e tecnologia tecnologica e il miglioramento della vita quotidiana delle persone. Pertanto, è molto importante ricercare, sviluppare e produrre vari tipi di adesivi.
La colla in resina epossidica si riferisce a un termine generale per un composto che contiene due o più gruppi epossidici in una struttura molecolare e può formare tre-croce dimensionale-composto indurente collegato in condizioni e reagenti chimici appropriati.
Gli adesivi in ​​resina epossidica sono adesivi liquidi o solidi composti da resine epossidiche, agenti indurenti, plastificanti, acceleranti, diluenti, riempitivi, agenti accoppianti, ritardanti di fiamma, stabilizzanti, ecc. Tra questi, resine epossidiche, agenti indurenti e agenti indurenti sono componenti indispensabili, ed altri sene aggiungono o meno a seconda dellenecessità. Il processo di incollaggio degli adesivi epossidici è un processo fisico e chimico complesso, che comprende fasi quali infiltrazione, adesione e polimerizzazione, e infine genera tre processi-croce dimensionale-struttura concatenata del prodotto indurito, che unisce gli aderenti in un tutto.
Esistono molti tipi di colle epossidiche. Tra tutti i tipi di resine epossidiche, la resina epossidica bisfenolo A è la varietà più grande e più utilizzata. In base al suo peso molecolare può essere suddiviso in basso, medio, alto e ultra-resine epossidiche ad alto peso molecolare (resine di ossido di polifenolo). Le resine a basso peso molecolare possono essere polimerizzate a temperatura ambiente o ad alta temperatura, ma le resine epossidiche ad alto peso molecolare devono essere polimerizzate ad alta temperatura e ultra-le resine polifenoliche ad alto peso molecolarenon richiedono l'ausilio di agenti indurenti e possono formare film tenaci ad alte temperature. Con le successive proposte di varie teorie adesive e l'in-I progressi approfonditi del lavoro di ricerca di base come la chimica degli adesivi, la reologia degli adesivi e il meccanismo di cedimento degli adesivi, le prestazioni, la varietà e l'applicazione degli adesivi si sono sviluppati a passi da gigante. Anche le resine epossidiche e i loro sistemi di indurimento sono diventati un'importante classe di adesivi con prestazioni eccellenti,numerose varietà e ampia adattabilità grazie alle loro prestazioni uniche ed eccellenti e alla continua comparsa dinuove resine epossidiche,nuovi agenti indurenti e additivi.
Negli ultimi anni, alto-fibra resistente e leggera-i materiali compositi rinforzati sono stati gradualmente utilizzati in ultra-ambienti a bassa temperatura e ricerca sull'ultra-anche le prestazioni alle basse temperature delle resine epossidiche sono state sempre più rafforzate. La ricercanel mio paese ha fatto alcuni progressi in termini di materiale di matrice per serbatoi compositi di idrogeno liquido e materiale di matrice per adesivi, materiali di impregnazione e fibre-materiali compositi rinforzatinel campo della superconduttività. La resina epossidica pura ha una croce alta-legando la densità e, anche a temperatura ambiente, presenta gli svantaggi di essere fragile, avere una bassa tenacità e una scarsa resistenza agli urti. Essendo la matrice resinosa del materiale composito, generalmente deve essere polimerizzato a una temperatura molto elevata. Durante il processo di raffreddamento dopo la polimerizzazione, all'interno della matrice di resina verrà generato uno stress termico dovuto alla contrazione termica. Quando la temperatura scende da temperatura ambiente a ultra-bassa temperatura (sotto -150°C), lo stress interno generato dal ritiro termiconella matrice sarà più significativo. Una volta che lo stress termico supera la resistenza della resina stessa, causerà la distruzione della matrice resinosa. Pertanto, migliorare la tenacità è fondamentale per l'uso della resina epossidica a livello ultra-basse temperature.
Allo stato attuale, il metodo principale per migliorare l'ultra-La tenacità a bassa temperatura della resina epossidica consistenell'utilizzare resine alifatiche flessibili, gomme liquide e agenti indurenti flessibili per indurire le resine epossidiche. Poiché tali materiali hanno una bassa temperatura di transizione vetrosa e un ampio volume libero a temperatura ambiente, quando la temperatura scende a ultra-A basse temperature, il sistema di resina produrrà un grande ritiro termico, con conseguente grande stress termico, chene limiterà l'applicazione a livelli ultra-basse temperature. La fusione e la modifica dell'alto-termoplastici ad alte prestazioni e resine epossidiche a temperatura ambiente possono far sì che il sistema di miscelazione abbia le proprietà superiori di entrambi, cioè, pur mantenendo l'alto modulo delle resine termoindurenti, ha anche l'elevata tenacità dei materiali termoplastici.
La prestazione di legame (robustezza, resistenza al calore, resistenza alla corrosione, impermeabilità, ecc.) degli adesivi dipendenon solo dalla loro struttura e prestazione,nonché dalla struttura e dalle proprietà di adesione della superficie dell'adesivo, ma anche dalla progettazione del giunto, dalla preparazione degli adesivi e dai processi di incollaggio ed è anche limitato dall'ambiente circostante. Pertanto, l’applicazione degli adesivi epossidici è un progetto sistematico. Le prestazioni degli adesivi epossidici devono essere adattate ai fattori sopra indicati che influenzano le prestazioni di incollaggio per ottenere i migliori risultati. Quando si utilizzano adesivi epossidici della stessa formula per incollare oggetti con proprietà diverse, o si utilizzano condizioni di incollaggio diverse, o in ambienti di utilizzo diversi, le loro prestazioni saranno molto diverse e occorre prestare la massima attenzione durante l'applicazione.

Gli adesivi epossidici sono composti principalmente da due parti: resina epossidica e agente indurente. Per migliorare alcune proprietà e soddisfare diversi usi, possono essere aggiunti anche materiali ausiliari come tenacizzanti, diluenti, promotori, agenti accoppianti, ecc. A causa dell'elevata forza adesiva e della forte versatilità degli adesivi epossidici, un tempo erano conosciuti come "all-colla speciale" e "colla forte". Sono ampiamente utilizzatinell'aviazione,nell'aerospaziale,nelle automobili,nei macchinari,nell'edilizia,nei prodotti chimici,nell'industria leggera,nell'elettronica,negli elettrodomestici enella vita quotidiana.
Con le leggi e i regolamenti sempre più validi sulla protezione ambientalenel mio paese e il miglioramento della consapevolezza della salute delle persone, gli adesivi epossidici ecologici di buona qualità, senza inquinamento e in linea con gli standard internazionali stanno gradualmente diventando i prodotti principali degli adesivi sintetici.
2. Struttura molecolare e classificazione delle varietà degli adesivi epossidici
Resina epossidica La resina epossidica è un composto polimerico con due o più gruppi epossidicinella molecola e un peso molecolare relativamente basso. 1. Classificazione Esistono molte varietà e marche di resine epossidiche, ma la resina epossidica bisfenolo A glicidiletere è solitamente chiamata resina epossidica bisfenolo A, che è il tipo più importante. Ne contano 90% della produzione totale di resine epossidiche. Resina epossidica bisfenolo A La resina epossidica bisfenolo A è anchenota come resina epossidica generale e resina epossidica standard. Si chiama E-tipo resina epossidica in Cina. Si ottiene per policondensazione del bisfenolo (BPA o DPP) ed epicloridrina (ECH) sotto idrossido di sodio: in base al rapporto delle materie prime, alle condizioni di reazione e al metodo adottato, è possibile ottenere un liquido viscoso a basso peso molecolare relativo e un solido ad alto peso molecolare relativo e alto punto di rammollimento con diversi gradi di polimerizzazione. Il peso molecolare relativo medio è 300-7000. L'aspetto è un liquido viscoso trasparente quasi incolore o giallo chiaro o un solido fragile e friabile. La stessa resina epossidica è un polimero lineare termoplastico. Quando riscaldata, la viscosità della resina liquida diminuisce e la resina solida si ammorbidisce o si scioglie. Solubile in solventi organici come acetone, metil etil chetone, cicloesanone, acetato di etile, benzene, toluene, xilene, etanolo anidro, glicole etilenico, ecc. Resina epossidica bisfenolo A idrogenata Ilnome chimico della resina epossidica bisfenolo A idrogenato è bisfenolo A diglicidile idrogenato etere, che si ottiene condensando l'esaidrobisfenolo A ottenuto per idrogenazione di bisfenolo A con epicloridrina sotto la catalisi dell'idrossido di sodio. È una resina epossidica con viscosità molto bassa, lungo tempo di gelificazione e buona resistenza agli agenti atmosferici.
Ilnome chimico della resina epossidica bisfenolo F è diglicidil etere del bisfenolo F, indicato come DGEBF o BPF, che è un liquido viscoso trasparente incolore o giallo chiaro ottenuto facendo reagire fenolo e formaldeide sotto un catalizzatore acido per generare bisfenolo F, e quindi reagire con epicloridrina sotto la catalisi dell'idrossido di sodio; ilnome chimico della resina epossidica bisfenolo S è bisfenolo S diglicidil glicirrizina etere oleoso, indicato come BPS o KGEBS, che si ottiene dal bisfenolo S e dall'epicloridrina sotto la catalisi dell'idrossido di sodio. La resina epossidica bisfenolo S ha un'elevata resistenza al calore e la sua temperatura di deformazione termica è 60-700°C superiore a quello della resina epossidica bisfenolo A. Il prodotto indurito è stabile e ha una buona resistenza ai solventi. La resina epossidica bisfenolo P è sintetizzata da 3-cloropropilene e fenolo come materie prime principali, quindi policondensati con epicloridrina in presenza di idrossido di sodio. La resina epossidica bisfenolo P ha un'elevata flessibilità della catena molecolare, una buona fluidità alle basse temperature, una viscosità inferiore rispetto alla resina epossidica bisfenolo A e una maggiore resistenza alla compressione e resistenza agli urti rispetto alla resina epossidica bisfenolo A.
Le resine epossidichenovolacca includono principalmente resine epossidiche estere fenoliche lineari fenoliche e o-resine epossidiche fenoliche fenoliche lineari cresolo,nonché resine epossidichenovolacche di tipo resorcinolo. Inoltre, la resina epossidica tetrafenoloetano appartiene anche alla resina epossidica fenolica; resina epossidicanovolacca fenolica (EPN) è una resina fenolica lineare ottenuta per reazione di condensazione di fenolo e formaldeide in un mezzo acido, e quindi condensata con epicloridrina in eccesso in presenza di idrossido di sodio per ottenere un liquido viscoso marrone lineare o semi-solido; o-La resina epossidica cresolonovolacca è una resina epossidica lineare o-Resina fenolica cresolo ottenuta per condensazione di o-cresolo e formaldeide, quindi fatto reagire con epicloridrina in presenza di idrossido di sodio e ottenuto dopo multi-trattamento a fasi per ottenere un solido dal giallo all'ambrato; La resina epossidica resorcinolo formaldeide ha ilnome chimico di resorcinolo formaldeide tetraglicidiletere, che è una resina fenolica tetrafunzionale ottenuta dalla reazione di resorcinolo e formaldeide con acido ossalico come catalizzatore. Successivamente viene policondensato con epicloridrina in presenza di idrossido di sodio per ottenere un'arancia-liquido viscoso giallo; ilnome chimico della resina epossidica tetrafenoloetano è tetrafenoloetano glicidil etere (PGEE), che si ottiene facendo reagire il fenolo con il gliossale in presenza di un catalizzatore acido per ottenere tetrafenolo etano, e quindi reagendo con epicloridrina sotto la catalisi dell'idrossido di sodio; resina epossidicanaftolfenolica (EEPN) è sintetizzato mediante policondensazione a-naftolo con soluzione di formaldeide per produrre resina fenolica lineare e quindi reagire con epicloridrina sotto la catalisi di idrossido di sodio; La resina epossidica fluorurata ha una struttura molecolare densa grazie all'introduzione di atomi di fluoro e carbonio-gli atomi di fluoro sono strettamente disposti attorno alla catena principale della resina. Pertanto, la tensione superficiale, il coefficiente di attrito e l'indice di rifrazione sono molto bassi e ha un'eccellente resistenza alla corrosione, resistenza all'usura, resistenza al calore, resistenza all'inquinamento e durata. Tuttavia, è costoso enon può essere utilizzato per scopi generali.
La resina epossidica poliuretanica,nota anche come resina epossidico-uretanica, è prodotta facendo reagire il poliestere (o etere) poliolo con epicloridrina in presenza di BF3 e NaOH per generare poliolo glicidil etere, che viene poi policondensato con diisocianato; La resina epossidica siliconica è un epossidico contenente silicionella sua struttura molecolare, che è policondensato con polimetilfenilsilossano e resina epossidica. Il toluene è una soluzione, un liquido uniforme di colore giallo chiaro; La resina epossidica al titanio organico si ottiene facendo reagire il gruppo ossidrilenella resina epossidica bisfenolo A conn-titanato di butile. Poiché l'elemento metallico titanio viene introdottonella resina,non solo si risolvono i problemi di maggiore assorbimento d'acqua, ridotta resistenza all'umidità e proprietà elettriche causate dalla presenza di gruppi idrossilici, ma anche perché gli atomi di ossigeno con elettroni Pnella resina sono direttamente collegato agli atomi di titanio con posti vacanti elettronici D, risultandonel P-Effetto di coniugazione Dnella catena macromolecolare, che migliora significativamente la resistenza all'invecchiamento termico e ha migliori proprietà dielettriche. L'aspetto è da giallo ad ambrato-liquido trasparente di viscosità.
Con il continuo sviluppo di alta-tecnologia e tecnologia. Negli ultimi anni, la modifica della resina epossidica è stata continuamente approfondita e sono stati ampiamente utilizzati metodi come la rete interpenetrante, la copolimerizzazione chimica e l'indurimento dellenanoparticelle. Esistono sempre più varietà di high-adesivi ad alte prestazioni realizzati in resina epossidica.
Esistono molte varietà di adesivi in ​​resina epossidica e i metodi di classificazione e gli indicatori di classificazionenon sono stati ancora unificati. Di solito classificati secondo i seguenti metodi. Classificazione in base alla forma di adesivi: come solvente-adesivi gratuiti, (organico) solvente-adesivi a base acqua-adesivi a base (che può essere diviso in acqua-tipo di emulsione e acqua-tipo solubile), adesivi in ​​pasta, adesivi in ​​pellicola (pellicola epossidica), ecc.
Classificazione in base alle condizioni di indurimento: adesivo a indurimento a freddo (non-adesivo termoindurente). È diviso in basso-adesivo che polimerizza a temperatura, temperatura di polimerizzazione <15℃; room temperature curing adhesive, curing temperature 15~40℃; heat curing adhesive can be divided into: medium temperature curing adhesive, curing temperature about 80~120℃; high temperature curing adhesive, curing temperature >150℃; altri adesivi che polimerizzano, come adesivi fotopolimerizzabili, adesivi che polimerizzano per superfici umide e con acqua, adesivi a polimerizzazione latente, ecc.
Classificazione in base alla forza di adesione: gli adesivi strutturali hanno un'elevata resistenza al taglio e alla trazione e dovrebbero anche avere un'elevata trazione irregolare-resistenza, in modo che i giunti incollati possano resistere a carichi quali vibrazioni, fatica e urti per lungo tempo. Allo stesso tempo, dovrebbe anche avere un'elevata resistenza al calore e agli agenti atmosferici; Gli adesivi strutturali per sollecitazioni secondarie possono sopportare carichi medi, solitamente con una resistenza al taglio di 17-25Mpa e una trazione irregolare-con una forza di 20-50kN/M;non-adesivi strutturali, cioè generali-adesivi specifici. La sua resistenza a temperatura ambiente è ancora relativamente elevata, ma con l'aumento della temperatura la forza di adesione diminuisce rapidamente. Può essere utilizzato solo in parti poco sollecitate.
Classificazione per uso: generale-adesivi per scopi speciali, adesivi speciali, come quelli alti-adesivi resistenti alla temperatura (utilizzando la temperatura ≥150 ℃), Basso-adesivi resistenti alla temperatura (resistente a -50℃ o temperature inferiori), deformare gli adesivi (per incollare gli estensimetri), adesivi conduttivi, sigillanti (sigillatura sotto vuoto, tenuta meccanica), adesivi ottici (parti ottiche corrispondenti all'indice di rifrazione, incolori e trasparenti, resistenti alla luce), corrosione-adesivi resistenti, adesivi strutturali, ecc. Può anche essere classificato in base al tipo di agente indurente, come l'ammina-adesivo epossidico polimerizzato, anidride-adesivo polimerizzato, ecc. Può anche essere diviso in due-adesivo componente e uno-adesivo componente, adesivo epossidico puro e adesivo epossidico modificato.

3. Caratteristiche prestazionali degli adesivi epossidici
Generalmente, la resina epossidica contienenella sua struttura legami idrossilici ed eterei, che la rendono altamente adesiva. A causa di questi gruppi polari, sulle interfacce adiacenti possono essere generate forze elettromagnetiche. Durante il processo di polimerizzazione, con la reazione chimica con l'agente indurente, si possono generare ulteriormente gruppi eterei e legami eterei. Non solo ha un'elevata coesione, ma produce anche una forte adesione. Pertanto, gli adesivi epossidici hanno una forte forza di adesione a molti materiali come metalli, plastica, vetro, legno, fibre, ecc., comunementenoti come "colla universale".
Le molecole della resina epossidica sono disposte strettamente e le sostanze a basso peso molecolarenon vengono precipitate durante il processo di indurimento. Inoltre, può essere formulato in solvente-adesivi liberi, quindi il suo tasso di ritiro è generalmente basso. Se vengono selezionati riempitivi appropriati, il tasso di ritiro può essere ridotto a 0,1-0,2%.
L'esistenza di anelli benzenici stabili e catene etereenella struttura della resina epossidica e la struttura densa dopo l'indurimento determinano che gli adesivi epossidici hanno una forte resistenza agli effetti dell'atmosfera, dell'umidità, dei mezzi chimici, dei batteri, ecc., quindi possono essere utilizzati in molti ambienti difficili.
Gli adesivi epossidici hanno una forte forza adesiva e un'elevata forza adesiva; piccolo restringimento e dimensioni stabili. Gli adesivi in ​​resina epossidicanon rilasciano quasi alcun prodotto a basso peso molecolare durante la polimerizzazione. Il coefficiente di dilatazione lineare è meno influenzato dalla temperatura, quindi la stabilità dimensionale delle parti incollate è buona; il prodotto indurito della colla in resina epossidica ha eccellenti proprietà di isolamento elettrico, la resistività del volume è 1013~1016Ω.cm e la rigidità dielettrica è 30~50KV.Mm-1. Le molecole di resina epossidica contengono legami eterei e le catene molecolari sono disposte strettamente e incrociate-la densità di collegamento è elevata, quindi ha una buona resistenza ai solventi, resistenza all'olio, resistenza agli acidi, resistenza agli alcali, resistenza all'acqua e altre proprietà, in particolare una forte resistenza agli alcali; la resina epossidica ha una buona compatibilità con molte gomme (elastomeri) e resine termoplastiche e si verificano anche reazioni chimiche; ha una buona disperdibilità con i riempitivi e può modificare in un'ampia gamma le proprietà della colla a base di resina epossidica; ha una buona lavorabilità, è facile da usare, ha una bassa tossicità ed è meno dannoso; la resina contiene molti anelli benzenici ed eterocicli, la catena molecolare è meno flessibile e si incrocia-la struttura collegata dopo la polimerizzazionenon è facile da deformare. La colla di resina epossidicanon tenace ha scarsa tenacità, è relativamente fragile, ha una resistenza alla pelatura molto bassa enon è resistente agli urti e alle vibrazioni.
La resina epossidica contiene una varietà di gruppi polari e gruppi epossidici altamente attivi, quindi ha una forte adesione a vari materiali polari come metallo, vetro, cemento, legno, plastica, in particolare materiali con elevata attività superficiale. Allo stesso tempo, anche la forza coesiva dei prodotti polimerizzati con resina epossidica è molto elevata, quindi la loro forza di adesione è molto elevata. Quando la resina epossidica viene polimerizzata, sostanzialmentenon vengono prodotti composti volatili a basso peso molecolare. Il ritiro del volume dello strato adesivo è piccolo, circa 1% a 2%, che è una delle varietà con il minor ritiro in maturazione tra le resine termoindurenti. Dopo l'aggiunta di riempitivi, può essere ridotto a meno di 0,2%. Anche il coefficiente di dilatazione lineare dei prodotti polimerizzati con resina epossidica è molto piccolo. Pertanto, lo stress interno è piccolo e ha scarso effetto sulla forza del legame. Inoltre, lo scorrimento dei prodotti polimerizzati con resina epossidica è ridotto, quindi la stabilità dimensionale dello strato adesivo è buona. Esistono molte varietà di resine epossidiche, agenti indurenti e modificatori. Attraverso una formula ragionevole e ingegnosa, l'adesivo può avere la lavorabilità richiesta (come indurimento rapido, indurimento a temperatura ambiente, indurimento a bassa temperatura, indurimento in acqua, bassa viscosità, alta viscosità, ecc.) e le prestazioni richieste (come resistenza alle alte temperature, resistenza alle basse temperature, elevata resistenza, elevata flessibilità, resistenza all'invecchiamento, conduttività elettrica, conduttività magnetica, conduttività termica, ecc.). Ha una buona compatibilità e reattività con una varietà di sostanze organiche (monomeri, resine, gomme) e sostanze inorganiche (come riempitivi, ecc.)ed è facile da copolimerizzare, reticolare, miscelare, riempire e altre modifiche per migliorare le prestazioni dello strato adesivo. Può resistere alla corrosione di una varietà di mezzi come acidi, alcali, sali e solventi.
A seconda del tipo di agente indurente selezionato, gli adesivi epossidici possono essere polimerizzati a temperatura ambiente, media o alta. Generalmente per l'indurimento ènecessaria solo una pressione di contatto compresa tra 0,1 e 0,5 MPa. La maggior parte degli adesivi in ​​resina epossidicanon contengono solventi e sono facili da usare. La viscosità di costruzione degli adesivi epossidici generali. Il periodo applicabile e la velocità di indurimento possono essere regolati tramite la formula per soddisfare vari requisiti. Ciònon solo semplifica la garanzia della qualità dell'incollaggio, ma semplifica anche il processo di polimerizzazione e le attrezzature. Dopo che la resina epossidica è stata indurita, si possono ottenere buone proprietà di isolamento elettrico; la tensione di rottura è >35kV/mm, la resistenza del volume è >1015Ω.cm, la costante dielettrica è compresa tra 3 e 4 (50Hz)e la resistenza dell'arco è compresa tra 100 e 140 s. Modificando la composizione dell'adesivo in resina epossidica (agente indurente, agente indurente, riempitivo, ecc.), è possibile ottenere una serie di formule adesive con proprietà diverse per soddisfare varie esigenze e si possono produrre varie varietà con proprietà diverse miscelando con molti modificatori. La temperatura di utilizzo generale della resina epossidica bisfenolo A varia da -60-175°C, a volte fino a 200°C per un breve periodo. Se viene utilizzato unnuovo tipo di resina epossidica resistente alle alte e alle basse temperature, la temperatura di utilizzo può essere superiore o inferiore e l'assorbimento d'acqua della resina epossidica è basso.
Generale-le resine epossidiche, gli agenti indurenti e gli additivi hanno molte origini e grandi produzioni, sono facili da preparare, possono essere contattati-premuto e può essere utilizzato su larga scala. I principali svantaggi degli adesivi epossidici: quandonon tenace, il prodotto indurito è generalmente fragile, con scarsa resistenza alla pelatura, alle fessurazioni e agli urti; l'adesione a materiali a bassa polarità (come polietilene, polipropilene, ecc.) è basso. Il trattamento di attivazione superficiale deve essere effettuato prima; alcune materie prime come diluenti attivi e agenti indurenti presentano diversi gradi di tossicità e irritazione. Quando si progetta la formula, dovrebbe essere evitato il più possibile e la protezione della ventilazione dovrebbe essere rafforzata durante la costruzione.
Come si può vedere da quanto sopra, la resina epossidica ha buone proprietà meccaniche complete, in particolare elevata adesione, piccolo ritiro, buona stabilità ed eccellenti proprietà di isolamento elettrico, che forniscono una base materiale per adesivi, matrice composita, rivestimenti in polvere e altri prodotti.
4. Progressonella tecnologia applicativa degli adesivi epossidici
Calore-l'adesivo resistente in resina epossidica è un adesivo in resina epossidica modificata, che può essere utilizzato in modo intermittente a 250°C, o anche per molto tempo a 400°C, e per un breve periodo a 460°C. La resina base di questo adesivo generalmente presenta gruppi più rigidi o aumenta la croce-legando la densità del prodotto indurito. Ad esempio, le resine epossidiche con gruppi fluorenici, gli anellinaftalenici e le resine epossidiche multifunzionali o gli adesivi in ​​resina epossidica modificati con maleimmide e silicone possono soddisfare i requisiti di breve durata-termine resistenza alle alte temperature e alta resistenza a 460°C. Negli ultimi anni, con lo sviluppo degli apparecchi elettronici e dell'industria aerospaziale, i requisiti di resistenza alle alte temperature e resistenza all'ablazione sono diventati sempre più elevati. Quando un aereo vola ad alta velocitànell'atmosfera, la temperatura può talvolta raggiungere migliaia di gradi a causa del riscaldamento aerodinamico, e anche il calore più elevato-i materiali metallici resistenti verranno fusi. Pertanto, al fine di ridurre il peso, vengono generalmente utilizzati materiali compositi resistenti alle alte temperature per sostituire i materiali metallici. Anchenell'industria elettronica ed elettrica sono utilizzati sigillanti in grado di resistere a temperature elevate di 350°C e anche fiamma-adesivi isolanti resistenti che possono resistere a 500-1000°sono stati proposti C. L'agente indurente epossidico della serie F sviluppato dalla Aviation Corporation del mio paese e gli agenti indurenti epossidici delle serie B, H e HE recentemente sviluppati possono rendere la resina epossidica resistente alle alte temperature di 500°C e hanno eccellenti proprietà ritardanti di fiamma, resistenza all'ablazione e buone prestazioni di processo.
L'adesivo in resina epossidica modificata e il metodo di preparazione superano i difetti di fragilità e scarsa resistenza alla temperatura degli adesivi epossidici generali. La sua principale caratteristica tecnica è che la resina epossidica modificata con prepolimero poliuretanico (componente A) e l'agente indurente fatto in casa (componente B) sono formulati in un rapporto da 10:1 a 1:1 (rapporto peso) per formare un sistema di polimerizzazione resistente alle alte temperature, tenace e altamente reattivo. Il prepolimero poliuretanico è un prepolimero polisilossano poliuretanico terminato con gruppi isocianato, che viene prodotto facendo reagire idrossilpolisilossano terminale e diisocianato in una certa proporzione in determinate condizioni. Il prepolimero poliuretanico viene quindi utilizzato per modificare la resina epossidica. L'agente indurente fatto in casa è composto da diammina, composto di imidazolo, agente di accoppiamento silano, riempitivo inorganico e catalizzatore. Questo adesivo in resina epossidica modificata può essere polimerizzato a temperatura ambiente e può essere utilizzato a lungo a 200 ℃ o polimerizzato a -5℃ con una resistenza alla temperatura di 150℃; la forza di legame è 15-30Mpa; il t-la resistenza alla pelatura è 35-65N/cm e ha un'eccellente resistenza all'olio, all'acqua, agli acidi, agli alcali e ai solventi organici. Può incollare superfici bagnate, superfici oleose, metalli, plastica, ceramica, gomma dura, legno, ecc.

Per migliorare la resistenza della resina epossidica, la resina viene generalmente indurita aggiungendo un secondo componente per migliorare la tenacità della resina epossidica. Secondo i rapporti, ci sono principalmente tempra liquida, tempra, tempra a microsfere elastiche, cristalli liquidi termotropici (TLCP) indurimento e miscelazione di polimeri, modifica della copolimerizzazione, ecc.
La modifica dell'indurimento della gomma liquida si riferisce generalmente alla gommanitrilica liquida, al poli, ecc. contenente gruppi terminali carbossilici, amminici, idrossilici, tiolici ed epossidici, che sono miscibili con la resina epossidica e precipitano durante il processo di indurimento per formare due-struttura delle fasi del “modello ad isola”. Attraverso l'interazione di gruppi attivi, all'interfaccia delle due fasi si formano legami chimici che svolgono un ruolo rinforzante. Negli ultimi anni, oltre all'utilizzo del pre-addotti reagiti di gomma liquida attiva pura, si è sviluppato alla seconda generazione utilizzando l'alto-funzionalità resine epossidiche e la terza generazione che utilizza catalizzatori metallocenici per preparare copolimeri a blocchi per modificare prepolimeri epossidici. Dopo tale modifica,non solo viene migliorata la resistenza alla pelatura, ma anche le proprietà meccaniche e termiche complessivenon vengono ridotte in modo significativo.
L'adesivo epossidico rinforzato con poliuretano è formato da poliuretano e resina epossidica per formare semi-polimero di rete permeabile (SIPN) e polimero di rete interpenetrante (IPN), che svolge una miscibilità forzata e un effetto sinergico, in modo che il poliuretano altamente elastico e la resina epossidica con buona adesione siano combinati organicamente e un buon effetto indurente si ottenga attraverso complementarità e rinforzo.
Separare-umidità a temperatura ambiente del componente-L'adesivo epossidico polimerizzante è un adesivo epossidico polimerizzato con chetimina modificata come agente indurente. Le sue caratteristiche sono che può essere polimerizzato in condizioni di umidità e bassa temperatura e può migliorare la resistenza alla temperatura e alla corrosione dei prodotti polimerizzati con resina epossidica. Agente indurente chetimina modificata fenolica, viene prima fatto reagire con formaldeide e m-fenilendiammina per formare ammina fenolica, e poi reagisce con metilisobutilchetone per formare chetimina fenolica modificata. Attualmente, la Cina sta lavorando duramente per studiare la tecnologia di indurimento rapido degli adesivi epossidici a indurimento rapido a bassa temperatura e bassa umidità. Al momento, i due-L'adesivo epossidico che polimerizza a temperatura ambiente, sviluppato in Cina, può resistere a temperature di 200°C-260 ℃, fino a 275 ℃ e può gelificare in 2-6 minuti a 25℃, polimerizza completamente in 3-8 ore e la resistenza alla pelatura della polimerizzazione della polietere diammina può raggiungere 4-5 kN/M. Basso-L'adesivo epossidico a indurimento rapido a temperatura è realizzato in resina epossidica bisfenolo F. È combinato con difenil decil fosfito, DMP-30, ecc., e può essere rapidamente guarito -5 ℃. È stato sviluppato e applicatonel campo dell'ingegneria civile. Viene utilizzato principalmente per l'incollaggio di "ingegneria integrale" del calcestruzzo, la riparazione di edifici, la riparazione di prodotti e l'incollaggio di materiali da costruzione. Nell'ingegneria delle costruzioni, può sostituire rivetti, saldature e altri processi di collegamento strutturale e viene utilizzato per incollare vari pannelli di marmo e artificiali.
Alto-la tecnologia di riparazione dei materiali compositi di resistenza è la tendenza futura dello sviluppo di anti-esterno-tecnologia di riparazione dello strato di corrosione per oleodotti e gasdotti. È una tecnologia che utilizza alti-matrice in resina ad alte prestazioni per legare materiali rinforzati per formare una struttura protettiva, quindi ha un'elevata resistenza alla compressione e alla trazione e una forza di adesione. Durante i lavori di riparazionenon ènecessario fermare la tubazione o ridurre la pressione. Allo stesso tempo, presenta i vantaggi di un funzionamento semplice e conveniente, di una facile formazione del personale di costruzione, di un buon effetto di rinforzo e di significativi vantaggi economici. È possibile eseguire la tecnologia di riparazione dei materiali compositi-costruzione dell'avvolgimento del sito e in-stagionatura in situ. Il processo di costruzione è a fiamma libera, sicuro e conveniente. In terzo luogo, la resistenza dei materiali compositi rinforzati con fibra di vetro, fibra di carbonio o tessuto è molto superiore a quella dell'acciaio ordinario, il che rende più elevata l'efficienza della riparazione e del rinforzo del materiale composito; i materiali compositi sono progettabili e possono essere mirati in spessore,numero di strati, distribuzione delle fibre e altri aspetti in base al grado di danno da difetto e alle condizioni di stress, e l'affidabilità della riparazione è elevata; l'adesivo interstrato di resina rinforzata con fibra di vetro o fibra di carbonio-i materiali compositi a base hanno una buona adesione all'interfaccia, tenuta ed eccellente resistenza alla corrosione con il metallo, che può ridurrenotevolmente i danni da corrosione secondaria durante il funzionamento della tubazione. Nella tecnologia di riparazione dei materiali compositi, la scelta dell'adesivo ha un'influenza fondamentale sulle sue prestazioni protettive.
Quando il poliuretano viene utilizzato per indurire l'adesivo in resina epossidica, il segmento della catena in poliuretano penetranel segmento della catena in resina epossidica per formare una struttura a rete polimerica compenetrante (IPN) o un semi-struttura della rete polimerica compenetrante (SIPN). Poiché la resina poliuretanica e quella epossidica hanno solubilità diverse, i materiali IPN mostrano diversi gradi di separazione di fase, ma a causa del reciproco intreccio tra le reti si verifica una "miscibilità forzata", che aumenta la compatibilità; e una volta che il polimero è incrociato-collegati, la rete reciprocamente intrecciata fissa la regione di fase. Poiché le particelle di poliuretano sono dispersenella fase continua di resina epossidica, la tenacità del sistema aumenta, la concentrazione di stress del materiale solidificato viene dispersa e la resistenza al taglio aumenta. Con l'aumento della quantità di poliuretano aggiunto la resistenza al taglio aumenta gradualmente, ma quando il contenuto di poliuretano supera 13,04%, il grado di compenetrazione della struttura reticolare polimerica formata dal poliuretano/la resina epossidica ha raggiunto la saturazione. Aumentando ulteriormente la quantità di poliuretano, la rete polimerica compenetrante avrà un'eccessiva compenetrazione, il poliuretano e la resina epossidica si separeranno, si formeranno delle crepe e la compatibilità del poliuretano e della resina epossidica diminuirà drasticamente. Pertanto, in termini di resistenza al taglio, la quantità ottimale di poliuretano è 13,04%. La resistenza alla pelatura è principalmente correlata alle prestazioni di adesione e alla flessibilità dell'adesivo in resina epossidica. La legge di cambiamento del sistema di struttura a rete polimerica compenetrante formata da poliuretano e resina epossidica mostra che con l'aumento della quantità di poliuretano aggiunto, la flessibilità del prodotto indurito prima aumenta e poi diminuisce, quindi la resistenza alla pelatura dell'adesivo in resina epossidica aumenterà aumentare prima e poi diminuire all'aumentare della quantità di poliuretano aggiunto. Quando il poliuretano raggiunge 20%, la resistenza alla pelatura comincia a diminuire con l'aumentare della quantità di poliuretano aggiunto. Pertanto, per la resistenza alla pelatura, il dosaggio migliore del poliuretano è 20%.
Tra lenumerose tecnologie di tenacizzazione delle resine epossidiche, l'effetto di tenacizzazione degli elastomeri rappresentato dal poliuretano è il più significativo. Tuttavia, la resina epossidica è una resina termoplastica lineare enon si indurisce da sola. Solo aggiungendo un agente indurente per farlo attraversare-collegato da una struttura lineare a una struttura a rete o corporea può essere curato. Pertanto, quando si utilizza il poliuretano per indurire la resina epossidica, ènecessario aggiungere un agente indurente per far sì che soddisfi i requisiti di prestazione dell'indurimento durante la costruzione. La resina epossidica contiene più anelli benzenici o anelli eterociclici e la catena molecolarenon è flessibile. La resina epossidica polimerizzata ha una croce alta-struttura di collegamento, chenon è facile da deformare. Di conseguenza, gli adesivi a base di resina epossidica presentano difetti quali tenacità insufficiente, facile fessurazione fragile, bassa resistenza alla pelatura e scarsa resistenza agli urti, che limitanonotevolmente la loro applicazione. Pertanto, la modifica dell'indurimento della resina epossidica ha un importante significato pratico e prospettive applicative per la sua applicazionenella riparazione delle tubazioni.
In pratica, sono spessonecessari adesivi che possano essere polimerizzati a temperatura ambiente e utilizzati in ambienti ad alta temperatura. Ad esempio, gli adesivi strutturali utilizzati in edilizianon solo devono essere in grado di resistere alle alte temperature per evitare il collasso complessivo dell'edificio in caso di incendio, manon possononemmeno essere riscaldati e polimerizzati a causa dell'ampia area di incollaggio. Tuttavia, gli adesivi EP che polimerizzano a temperatura ambiente generalmentenon possono essere utilizzati a temperature elevate e calore-gli adesivi EP resistenti spessonecessitano di essere riscaldati per polimerizzare completamente. Il così-La cosiddetta polimerizzazione a temperatura ambiente di solito si riferisce a un metodo di polimerizzazione che può gelificare in pochi minuti o ore a temperatura ambiente (20-30°C)e guarire completamente entro 7 giorni e raggiungere la forza utilizzabile. Sebbene siano stati compiuti alcuni progressinegli adesivi che polimerizzano a temperatura ambiente e vengono utilizzati ad alte temperature, esiste ancora unnotevole divario tra le esigenze e il futuro. In futuro, dovremmo rafforzare la ricerca sul meccanismo di polimerizzazione degli adesivi EP, sviluppare agenti polimerizzanti attivi multifunzionali, sintetizzarenuove resine a matrice EP multifunzionali, esplorarenuovi metodi di modifica enuovi riempitivi per resine EP e sviluppare la ricerca e lo sviluppo di adesivinella direzione della conservazione delle risorse e del rispetto dell’ambiente sulla base del miglioramento delle prestazioni.
Fonte dell'articolo: poliuretano globale
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Titolo originale: "[Informazioni sui compositi] Classificazione, caratteristiche prestazionali e analisi applicativa degli adesivi a base di resina epossidica"